TW201202398A - Cross-linking etch paste for high resolution feature patterning - Google Patents
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Description
201202398 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種呈具有非牛頓流動性質之可印刷、均 質敍刻膏形式之新穎敍刻介質,其係用於無機氧化物及石夕 表面之改良之蝕刻且其允許製備較小特徵。 【先前技術】 現今光伏打线主要基於使用結晶碎、薄膜及聚光型光 伏打技術。 近來,已開發用於簡化生產半導體裝置中具有高解析度 之電子結構之方法的技術及組合物。尤其,適於藉由直接 印刷於待㈣表面區域上而施用之#刻膏的發展簡化結構 化過程’此係因為可省略於在触刻製程期間應保持不可接 觸之區域上施用保護性樹脂層。該等新穎蝕刻組合物可以 咼解析度印刷。適用之蝕刻膏以商標Isishape®市售。此蝕 刻膏系列由德國Merck公司開發,其可藉由多種沈積方法 圖案化小至40微米之蝕刻特徵。對於需要光微影抗蝕遮 罩,接著進行洛蝕刻(bath etching)之傳統方法,該等蝕刻 膏提供低成本且環境上有利之替代物。 過去已公開若干例揭示蝕刻組合物之專利及專利申請案
(US 2004/0242019 Al、US 2006/0118759 Al、US 2005/0247674 Al 、 US 2003/0160026 A1 及 US 2003/0119332 Al) ’但其中任何組合物皆不適用於蝕刻小 於40 μηι之小特徵。 目標 I56025.doc 201202398 在Isishape®蝕刻製程中,僅在基板上需要蝕刻處沈積特 定調配之蝕刻膏。蝕刻完成後,洗去蝕刻膏及蝕刻物質。 此外’在一些蝕刻製程中’存在活化蝕刻膏所需之加熱步 驟。由於以下兩個競爭性問題,調配用於高解析度沈積製 程之蝕刻膏遭遇難題。蝕刻膏黏性必須足夠低以便能夠形 成精細特徵《然而,蝕刻膏必須具有足夠黏性以使得所沈 積之蝕刻膏之圖案不會因為蝕刻膏滲入無需蝕刻之區域而 受到損害。目前,Isishape®蝕刻製程可用於獲得尺寸小至 40微米之圖案,但存在需要蝕刻更小特徵尺寸之應用。因 此,需要提供使用與當前lsishape®蝕刻製程中所用相同沈 積方法使特徵尺寸降至10微米之解決方法之新穎蝕刻組合 物。 【發明内容】 本發明之目標為一類新穎蝕刻膏組合物,其適用於蝕刻 矽、一氧化矽、氧化銦錫或其他包含適用於包覆所含蝕刻 劑之組分的無機表面,藉此包覆所施用之蝕刻組合物係由 光、熱或另-種能源之輻射誘導。本發明之特殊組態為在 施用於待Μ刻表面上後誘導包覆姓刻組合物且同時啟動敍 刻步驟。適於包覆之組分以介於約17()%之間的濃度,較 佳介於之間的漢度,尤其較佳介於約52〇%之間 的濃度存在。本發明之蝕刻膏包含單體及/或交聯劑,其 ,選自下群.烯烴、二烯、乙炔、丙烯酸酯、甲基丙烯酸 醋、丙稀醯胺、丙烯腈、乙酸乙_或其他乙稀基、苯乙 稀爪醇(一硫醇、二硫醇等),其可以原樣或以現合物形 156025.doc 201202398 式包含於㈣膏令。為獲得本發明之包覆,組合物包含 uv/熱引發劑’其與所包含之單體及/或交聯劑相容。因為 敍刻膏包含兩種或兩種以上相(其由足以穩定該兩種或兩 種以上相之濃度的界面活性劑穩定),所以獲得尤其優良 蝕刻結果。該界面活性劑以介於約卜卯。〆。之間的濃度,較 佳介於約10-80%之間的濃度且最佳介於約i5·75%^間的x 濃度存在於本發明之I此外,所含界面活性劑包 含親水性部分、親油性部分或親氟性部分中之至少一者或 其組合。此意謂本發明之_膏包含兩種或兩種以上相; 足以穩定該兩種或兩種以上相之濃度的界面活性劑丨及適 用於包覆所含_狀組分。藉由包含足以增加㈣膏之 搖溶性之漠度之無機粒子的敍刻膏獲得優良钱刻結果。尤 其為無機奈米粒子以介於約之間的濃度,較佳介於 約1 50/。之間的濃度’尤其較佳介於約之間的濃度 存在。所包含之無機奈米粒子可選自煙霧狀二氧化石夕、碳 黑之群’或可含有其組合。適用於本發明組合物之飯刻劑 為磷酸、氣化鐵、草酸、酒石酸、氫氟酸、硫酸、硝酸、 乙酸或其組合。 本發明之目標亦為一種钱刻石夕、二氧化石夕或氧化姻锡表 面之方法,其特徵在於在蝕刻組合物施用於待蝕刻表面上 後敍刻劑經包覆以形成凝膠。银刻劑之包覆係由光或熱輻 射及/或所包含溶劑自兩溶劑(或兩溶劑以上)系統之溫度誘 導性移除誘導。 【實施方式】 156025.doc 201202398 丫本發明之目標為新穎触刻膏組合物,其適用 ;名剡夕一氧化矽、氧化銦錫或其他包含適用於包覆所 含银刻劑之組分的無機表面。本發明之㈣膏可個別使用 或組合使用,且能夠達成小於條米之姓刻。在第一實施 例中’本發明係、關於可交聯㈣刻膏,其包含使得能約藉 由光或熱對ϋ㈣進行輻射科包覆之組分。宜在施用於 待飯刻表面上後誘導包覆。在第二實施例中,本發明係關 於多相i #刻*f ’其包含在高溫(9Q(>C)下維持特徵保真度 之穩疋乳液。在特殊情況τ,#刻膏可為搖溶性且為增加 組合物之搖溶性, 可併入無機粒子,其可為煙霧狀二氧化 石夕或碳黑或其他物質。本發明之較佳組合物包含作為姓刻 y之鱗自文但亦可含有氣化鐵或草酸及/或酒石酸及其類 似物。 可交㈣刻膏在輻射誘導之交聯後變成凝膠。該凝膠包 覆蝕刻劑,防止特徵在蝕刻期間崩解。對於水相蝕刻劑, 諸如用於氧化銦錫之磷酸或用於二氧化矽之氫氟酸,形成 水凝膠。對於有機相蝕刻劑,形成油凝膠(〇le〇gel)。在該 兩種情況下,蝕刻膏組合物包含單體及/或交聯劑其係 選自烯烴、二烯、乙炔、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯 醯胺、丙烯腈、乙酸乙烯酯或其他乙烯基、苯乙烯及硫醇 (二硫醇、三硫醇等)之群,其可以原樣或以混合物形式包 含於蚀刻膏組合物中。可藉由所包含之uv或熱引發劑(其 與所包含之單體及/或交聯劑相容)起始該等單體之聚合。 聚合可為自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合、其組 156025.doc 201202398 合’或縮合或金屬催化聚合。在一較佳實施例中,在蝕刻 組合物施用於待蝕刻表面上後進行蝕刻劑之包覆以形成水 凝膠。包覆步驟可由光或熱輻射誘導。在本發明之特殊實 施例中,可藉由溶劑自兩溶劑(或兩溶劑以上)系統之溫度 誘導性移除來誘導蝕刻劑之包覆步驟以形成水凝膠。 除姓刻劑外,多相蝕刻膏亦含有至少一種界面活性劑。 界面活性劑可為親水性-親油性,諸如Span⑧、Tween®、 Brij®等;親水性-親氟性,諸如Zonyl⑨;或親油性_親氟 性’諸如烴-氟碳鍵。姓刻劑可處於内相或外相中,但較 佳處於外相中°當蝕刻劑處於外相中時,添加高於系統之 界微胞濃度(critical micelle concentration,CMC)的界面 活性劑。所得微胞充當黏度增強劑。 此意謂本發明之核心為開發新穎蝕刻膏,其具有以小於 40 μηι之細線印刷之物理性質,較佳可印刷尺寸小至ι〇 之特徵不δ而喻’本發明之蝕刻膏亦可用於蝕刻大於4〇 μπι之特徵。但即使在此情況下,本發明之組合物亦產生 改*良之姓刻結果,例如獲得改良之邊緣清晰度。 藉由系列實驗來開發新賴钮刻膏調配物,其可印刷小 • 纟1()微米之特徵尺寸^其在印刷後保持幾乎無變化,因此 ‘ ㈣線及特徵展示與所印刷特徵幾乎相同之解析度。 本1月之另一態樣為開發新賴姓刻膏調配物,其中 •在#刻膏沈積於表面上後直接起始性質之化學或物理 變化;及/或 2.構造多相系統以增強黏度。 156025.doc 201202398 在第一實施财,所#凝膠有效包覆银刻劑且轉而防止 蝕刻劑滲入周圍區域中。 對於第一實施例,可用材料之實例包括聚合材料、引發 劑及抑制齊i,其,經藉由輻射(尤其藉由光或熱)起始之化學 交聯使触刻膏以控制速率H該方法不限於化學交聯。 舉例而5,溶劑自兩溶劑(或兩溶劑以上)系統之溫度誘導 吐移除可,;t I出用於與上述凝膠類似地包裹似彳劑之聚合 物0 必須使調配物平衡以產生蝕刻膏之封裝且同時允許蝕刻 膏具有足夠遷移率以有效接觸表面從而完成㈣。此外, 必須以使得凝膠封裝在沈積後發生之方式調配㈣劑以避 免沈積設備阻塞或其他有害影響。 此外,所選組合物必須在所添加之適用於蝕刻矽、二氧 化矽、氧化銦錫或其他無機表面之蝕刻劑存在下穩定。實 驗顯不,適用於本發明組合物之蝕刻劑為磷酸、氯化鐵、 草酸、酒石酸、氫氟酸、硫酸、硝酸、乙酸或其組合。 以蝕刻膏之總重量計,所用蝕刻組分之比例在2巧5重量 % ’較佳5_5G重量%之濃度範_。尤其較佳為㈣組分 存在量為1G-5G重量%之#刻介f。尤其合適者為以钮刻膏 之總重量計_組分存在量為25·5〇重量%之钕刻介質,因 為發現此類型_介質及半導體ϋ件之㈣速率有助於高 產量處理。同時’豸等姓刻膏顯示對待触刻之表面層之高 選擇性。 ° 姓刻調配物需要至少 種適用於無機表面之|虫刻劑 其 156025.doc 201202398 溫度敏感性;至少一種uv/熱可固化單體及/ :其係選自婦烴、二稀、乙块、丙稀酸醋、甲基 丙烯is曰、丙烯醯胺、丙烯腈、乙酸乙烯酯或其他乙烯 基、苯乙敎硫醇(二硫醇、三硫料)之群,其可以原樣 或以混合物形式包含於蝕刻調配物中。 在該第實施例中,單體濃度介於約卜7〇%之間,較佳 為約卜鳩且最佳介於約5_2〇%之間。交聯劑濃度介於約 0·1 25/〇之間,較佳為約〇 115〇/〇且最佳為約〇ϋ〇%。引 發劑濃度介於約(Μ_20%之間’較佳為約〇」·15%且最佳為 約 0.5-10%。 此外,調配物可包含在本文中所描述之其他實施例中適 用之相容UV/熱引發劑及搖溶性或黏度增強劑。亦可添加 交聯抑制劑。 在第二實施例中’除蝕刻劑外,多相蝕刻膏亦包含至少 一種界面活性劑。界面活性劑可優先分離入蝕刻劑溶液或 自蝕刻劑溶液分離出。不受理論約束,在後一種情況下, 界面活性劑可有助於不同相之蝕刻膏中蝕刻劑粒子之形成 及穩定。在前一種情況下,界面活性劑以高於其在溶劑中 之CMC(臨界微胞濃度)使用以誘導蝕刻膏中之微胞(其增強 黏度)形成。微胞可充當有機奈米粒子,其以與無機奈米 粒子類似之方式增強黏度,但不存在與無機奈米粒子相關 之對耐久性之不利影響。界面活性劑可來自以下類別中之 一或多者:親水性-親油性、親水性-親氟性及親油性-親氟 性。含有親水性部分之界面活性劑可為陽離子型、陰離子 156025.doc •9- 201202398 型、兩性離子型或非離子型。潛在之界面活性劑包括烷基 硫酸鹽:月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉(SDS);烷基醚硫 酸鹽:月桂醇醚硫酸鈉(亦稱為月桂醚硫酸鈉(SLES))、肉 豆蔻醇聚醚硫酸鈉;磺酸鹽:磺基丁二酸二辛酯鈉鹽、全 氟辛烷磺酸鹽(PFOS)、全氟丁烷磺酸鹽;烷基苯磺酸鹽; 磷酸鹽:烷基芳基醚磷酸鹽、烷基醚磷酸鹽;羧酸鹽;烷 基羧酸鹽;脂肪酸鹽:硬脂酸鈉、月桂醯基肌胺酸鈉;全 氟壬酸鹽、全氟辛酸鹽(PFOA或PFO);二鹽酸奥替尼啶 (octenidine dihydrochloride);烷基三曱基銨鹽:溴化十六 烷基三曱基銨(CTAB)、氣化十六烷基三甲基銨(CTAC); 氯化十六烷基吡錠(CPC);聚乙氧基化動物脂胺(POEA); 氯化苯曱烴銨(BAC);苄索氣銨(BZT) ; 5-溴-5-硝基-1,3-二°惡烧;氣化二曱基二(十八炫基)敍;漠化二(十八烧基) 二曱基銨(DODAB);磺酸酯:CHAPS(3-[(3-膽醯胺基丙 基)一曱基録基]-1-丙烧續酸醋);續基甜菜驗(sultaine): 可可醯胺基丙基經基續基甜菜驗;叛酸:胺基酸、亞胺基 酸;甜菜驗:可可酿胺基丙基甜菜驗;構酸酯:卵破脂; 脂肪醇:十六醇、硬脂醇、十六醇十八醇混合物(主要由 十六醇及十八醇組成)、油醇;聚氧乙二醇烷基醚(Brij): CH3_(CH2)i〇-16-(〇-C2H4)i.25-〇H、八乙二醇單十二烧醚、 五乙二醇單十二烷醚;聚氧丙二醇烷基醚:CH3-(CH2)1(M6- ;葡糖苷烷基醚:CH3-(CH2)10_16-(O-葡糖 苷)1·3_0Η :癸基葡糖苷、月桂基葡糖苷、辛基葡糖苷;聚 氧乙二醇辛基酚醚:CsHnJCeHKO-CzHAa-OH : 156025.doc •10· 201202398
Triton X-100;聚氧乙二醇烷基酚醚:C9Hi9(C6H4HC)_ C2H4)i.25-〇H :壬苯醇醚 _9(Nonoxynol-9);甘油烧基醋; 月桂酸甘油酯;聚氧乙二醇脫水山梨糖醇烷基酯;聚山梨 醇酯;脫水山梨糖醇烷基酯;Spans及Tweens ;可可醯胺 MEA、可可醯胺1)丑八;十二烷基二甲胺氧化物;聚乙二醇 與聚丙二醇之嵌段共聚物,如泊洛沙姆(P〇l〇xamer)e 在一些實施例中,界面活性劑以約丨_9〇重量%,較佳約 10-80重量%且最佳約ι5_75重量%之濃度存在。 本發明涵蓋獨立地使用任一實施例或兩獨立實施例一起 使用。 為增加任一單獨實施例或組合實施例中蝕刻膏之搖溶 性,可添加無機粒子。該等粒子較佳為直徑在約5_5〇〇 nm 範圍内,更佳在約10_300 nm範圍内,但極佳在約2〇1〇〇 nm範圍内之奈米粒子。最佳添加煙霧狀二氧化矽及/或碳 黑以用於在極大改良之結果下改良搖溶性。在一些實施例 中,粒子濃度在約1-70重量%,較佳約卜“重量%且最佳 約5-40重量%範圍内。 通常可使用習知方法測定無機聚合物粒子及有機聚合物 粒子之粒度。舉例而言,可藉助於粒子相關光譜法(pcs) 測定粒度,其十使用Malvern Zetasizer根據使用手冊進行 研究。此處粒子之直徑測定為七❹或^❹值。所示粒子直徑 較佳表示為d5G值。 通*可藉助於雷射繞射與線上分析之組合測定粒子直 徑。為此,將雷射束射入散佈於透明氣體(例如空氣)中之 156025.doc 201202398 粒子雲中。粒子使光折射’其中小粒子與大粒子相比使光 以較大角度折射。因此散射角與粒度直接相關。所觀測之 散射角隨粒度減小而對數性增加。藉由以各種角度排列的 多個光偵測器量測折射光《較佳使用米氏光繞射理論(Mie light diffraction theory)評估量測,其係基於麥克斯韋電磁 場方程式(Maxwell’s electromagnetic field equation)。此理 論係基於兩個假設。首先,假設待量測粒子為球形,但實 際上僅少數粒子為球形◎使用量測之雷射繞射計算粒子體 積。其次,假設稀粒子懸浮液。通常用於藉由動態光散射 測定奈米範圍之粒度的方法更詳細地描述於來自Malvern
Instruments Ltd.之小冊子「Dynamic Light Scattering: An Introduction in 30 Minutes」,DLS技術說明,MRK656-01 中。 亦可藉助於掃描電子顯微鏡照片(SEM照片)測定奈米顆 粒範圍之粒度。為此’可製備含有粒子之乳液且以旋塗方 法以極薄層施用於合適表面。在溶劑蒸發後,獲得SEM照 片且量測記錄之粒子直徑。藉由統計評估確定量測之樣品 之相對粒子直徑。用於測定粒度之標準化方法及適用於此 目的之裝置描述於ISO 13321,Methods for Determination of Particle Size Distribution第 8部分:Photon Correlation
Spectroscopy, International Organisation for
Standardisation [(ISO) 1996 (第 1 版,1996-07-01)]中,包括 測定奈米量測範圍内之尺寸的方法β 當使用包含粒子直徑在約20-100 nm之較小範圍内之粉 156025.doc 12 201202398 末的蝕刻膏且當最佳地選擇其他成分(尤其界面活性劑及 封裝單體)使得在印刷期間黏度在10至40 Pas範圍内時獲得 尤其優良印刷結果。較佳使用黏度在10至35卩“範圍内且 在印刷後直接穩定之蝕刻膏組合物。 ·. 藉助於增稠劑及奈米級粒子設定根據本發明描述之蝕刻 ' 膏之黏度,其可視所需施用區域而不同。當所製備之蝕刻 膏之黏度在10至40 Pas範圍内時獲得尤其優良蝕刻結果。 較佳使用黏度在10至35 Pas範圍内之蝕刻膏。 可使用布洛克菲爾德旋轉黏度計(Br〇〇kfieId r〇utiQnal viscometer)測定黏度。為達成此目的,使用轉軸(7號)以每 分鐘5轉之速度在室溫下(25t)量測黏度曲線且以至多每分 鐘50轉之不同轉速在其他方面相同之條件下量測黏度。可 使用錐板式流變儀(cone_and-piate rheometer)(例如來自 Haake(Haake RotoVisco Thermo Electron Corporation 之儀器)更精確地測定黏度。 對於量測,樣品位於極平坦錐體與同軸板之間的剪切間 隙中。經由選擇錐角在量測間隙中形成均勻剪切速率分 佈。經由轉數(CSR)或扭矩(CSS)進行控制。相應地分別量 . 測轉數或扭矩。可經由驅動軸上或錐體下側上之力轉換器 . 獲得直接應力。在此情況下,所用量測系統為CP 2/35系 統’其中錐體直徑為35 mm且角度為2。。對於量測,在各 清況下使用2.5 g樣品。在2 3 C之溫度下在微處理器控制下 自動量測黏度曲線,其中剪切速率在1〇_75 s-i範圍内。自 20次量測獲得平均量測值❶測定之標準值為25 s_,剪切速 156025.doc -13- 201202398 率下的值。相應量測方法更詳細地描述於標準Din wo工8 及 ISO 3210 中。 可視需要藉由添加溶劑(在最簡單情況下藉由添加水)及/ 或其他液體組分及/或其他黏度助劑來調節黏度。 本發明蝕刻膏之黏度應在1〇至4〇 pas範圍内以例如在印 刷期間確保在藉由所用模版進行印刷期間獲得均勻結果。 因為本發明之蝕刻骨具有搖溶性質,所以黏度在剪切力作 用下降低,意謂特定組合物之黏度在某一範圍内變化。 可存在於本發明之蝕刻介質中之溶劑為選自下群之溶 劑:水、異丙醇、二乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、i,2_ 丙二醇、1,4-丁 二醇、l,3-丁二醇、甘油、1>5_戊二醇、2· 乙基-1 -己醇或其混合物,或選自下群之溶劑:苯乙酮、曱 基-2-己酮、2-辛酮、4-羥基·4-甲基-2-戊酮、1-曱基-2-吡 咯啶酮 '乙二醇單丁醚、乙二醇單甲醚、三乙二醇單曱 越、二乙二醇單丁喊、二丙二醇單甲趟、叛酸酯(諸如乙 酸[2,2- 丁氧基(乙氧基)]乙酯)、碳酸伸丙酯,其呈純形式 或包含來自第一群之溶劑以及來自第二群之溶劑的混合物 形式。 尤其較佳溶劑為水、醇或β比'>各咬酿|。 本發明之蝕刻介質通常包含以介質總量計1〇至90重量% 之量’較佳15至85重量。/〇之量,最佳20至35重量%之量的 溶劑。 此外’本發明組合物可包含選自由消泡劑、搖溶劑、流 動控制劑、除氣劑及增黏劑組成之群之添加劑,其可以〇
156025.doc -14· S 201202398 至2重量°/〇(以總量計)之量存在。 _ 于你在特殊情況下,可含有較 高量之該等成分。但若應用領域雲 唄埤鸪要,其可能總共佔10重 量%以上。 . 具有用於所需目的之有利性質的添加劑可自市場購得。 • Μ此項技術者可容易認識到,此方面之要素為添加該等 添加劑可改良產品性質。. 下文提供之實例中亦指示所進行實驗中特线用之添加 劑。該等添加劑在钱刻期間可對印刷性以及物理及化學性 質具有正面影響。 除新穎蝕刻膏外,本發明亦係關於選擇性蝕刻矽表面及 層之方法,其中钱刻介質施用於全部區域上或根據敍刻結 構遮罩選擇性地僅特定地施用於需要鞋刻之表面區域。在 較佳實施例中,使用經特別設計之網版藉由網版印刷實現 蝕刻膏沈積。本發明之蝕刻組合物尤其適用於印刷模版。 一旦蝕刻膏與待印刷表面接觸,其即由曝露於能量輻射 (較佳藉由UV或IR輻射或直接藉由加熱)而活化。若使用模 版進行印刷步驟,則此曝露/加熱步驟可在蝕刻組合物施 用於待蝕刻表面時模版移除之前或之後進行。在數秒至數 _ 分鐘(較佳為約5秒至5分鐘)之所選曝露時間後,再次移除 * 飯刻介質。敍刻步驟通常在7 0 °C以上至約14 0 °C範圍内之 溫度下、但在低於2〇〇。(:之溫度下進行。溫度必須在引起 快速包覆蝕刻膏且允許充分高速率蝕刻之範圍内。最佳為 約90°C之溫度。 通常由輻射或熱誘導之曝露時間及溫度視應用類型、蝕 I56025.doc -15- 201202398 刻結構之所需蝕刻深度及/或邊緣銳度而定。 在曝露時間後及蝕刻後,用水或另一種溶劑或用溶劑混 合物沖洗去蝕刻介質。 本發明之蚀刻介質可用於半導體技術、高效能電子設備 或顯不器製造中之生產過程,用於生產電子組件或用於蝕 刻石夕表面及層。 因此,本發明向使用者提供一類新穎蝕刻組合物,其使 得能夠圖案化小於40微米、甚至小至1〇微米或1〇微米以下 的經高度解析之精細特徵。 因為在半導體製程中使用本發明之蝕刻膏可改良蝕刻形 態且達成較佳側面陡度,所以印刷及蝕刻彼此較鄰近之所 需結構亦成為可能。此意謂可在表面上獲得空間且可產生 較小特徵》 圖1及圖2中展示改良之蝕刻結果。在圖1中展示蝕刻圖 案之樣品之特徵細節的佈局,而圖2展示丨5〇 nm厚度ιτ〇中 測試佈局之蝕刻圖案之實際同型再現的顯微照片。圆2之 顯微照片清楚顯示實現所設計之特徵及約1〇 pm之計劃解 析度以及敍刻結構之陡度。 本說明書使熟習此項技術者能夠全面地使用本發明。若 任何事物不明確,則不言而喻應使用引用之公開案及專利 文獻。相應地,該等文獻視為本說明書之揭示内容之部分 且引用之文獻、專利申請案及專利案之揭示内容在此以全 文引用的方式併入本文申以用於所有目的。 為更好地理解本發明及說明本發明,下文提供屬於本發 156025.doc • 16- 201202398 ;:之保護料内的實例。該等實例亦用於說明可能之變 而,由於所福述發明原理之-般有效性,本申請案 之保護範疇不應僅限於該等實例。 實例中提供之溫度始終為。c。此外,熟習此項技術者可 容易認識到,在所提供之實例以及其餘描述中,蝕刻膏組 合物中之組分量始終合計達總共i⑽重量%或_體積。a(以 全部組合物計)且不能肖出此範圍(即使可自所示百分比範 圍出現更高值)。 實例 實例1 (可交聯蝕刻膏) 50%(v/v)磷酸(濃度 85%) 30%(v/v)去離子水 19.8%(v/v)聚(乙二醇)二丙烯酸 g旨(575 g/m〇1) 0.2%(v/v)Darocure 1173 為製備調配物,使攝酸與水逐步混合在一起同時進行冷 卻。攪拌磷酸溶液且逐步添加聚(乙二醇)二丙烯酸酯及引 發劑 Darocure 1173。 實例2 (可交聯蝕刻膏) 48·5%(ν/ν)磷酸(濃度 85%) 28.0%(ν/ν)去離子水 18.7%(ν/ν)聚(乙二醇)二丙烯酸酯(575 g/mol) 0.2%(v/v)Darocure 1173 156025.doc -17- 201202398 4.6%(v/v)煙霧狀二氧化矽 如實例1中所揭示進行蝕刻調配物之製備且接著添加煙 霧狀二氧化矽同時劇烈攪拌。 實例3 (可交聯蝕刻膏) 50%(v/v)磷酸(濃度 85%) 20%(w/v)聚乙烯0 比》各0定酮(PVP,29000 g/mol) 23%(w/v)碳黑 5%(w/v)聚(乙二醇)二曱基丙烯酸酯(PEG-DMA,1134 g/mol) 2%(v/v)Darocure 1173 或 Lamberti SM308 藉由重複劇烈震盪及超音波處理步驟使PVP溶解於三分 之二的磷酸中。超音波處理加熱溶液至至少50°c,但溫度 不受控制。使用剩餘磷酸溶解PEG-DMA。小心操作以確 保溶液溫度不高於室溫以防止聚合。接著混合溶液,隨後 藉由機械攪拌添加引發劑及碳黑。如上文所述,控制溶液 溫度使其不超過室溫。 實例4 (多相蝕刻膏) 5 0%(v/v)磷酸(濃度 85%) 25%(w/v)聚乙烯吡咯啶酮(PVP,29000 g/mol) 25%(v/v)聚氧乙烯(20)十八烷醚(Brij S20或Brij 78) 藉由重複劇烈攪拌/超音波處理循環使PVP溶解於磷酸 中。超音波處理加熱溶液至至少50°c,但溫度不受控制。 156025.doc -18 · 201202398
Brij S20以其熔融形式添加且藉由渦旋進行劇烈混合,且 當黏性較高時,使用攪拌器機械混合。 實例5 (多相姓刻膏) 20%(v/v)磷酸(濃度 85%) 20%(v/v)iV-曱基吡咯啶酮(NMP) 20%(v/v)聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯(1134 g/mol) 40%(v/v)Brij S20 在向磷酸中添加NMP後,如實例4混合調配物。 實例6 (多相姓刻膏) 33%(v/v)磷酸(濃度 85%) 67%(v/v)Brij S20 液相Brij S20添加至磷酸中且藉由渦旋混合且接著機械 混合。 實例7 (多相、可交聯蝕刻膏) 48%(v/v)磷酸(濃度 85%) 20%(w/v)PVP(29000 g/mol) 5%(w/v)聚(乙二醇)二曱基丙烯酸酯(1134 g/mol) 25%(v/v)Brij S20 2%(v/v)Darocure 1173 或 Lamberti SM 308 如實例3進行混合,其中用Brij S20替代碳黑。 實例8 156025.doc -19- 201202398 (多相、可交聯蝕刻膏) 30%(v/v)磷酸(濃度 85%) 8%(w/v)聚(乙二醇)二曱基丙烯酸酯(1134 g/mol) 60%(v/v)Brij S20 2%(v/v)Darocure 1173 或 Lamberti SM 308 如實例3進行混合,其中用Brij S20替代碳黑且無PVP。 【圖式簡單說明】 圖1為蝕刻圖案之樣品之特徵細節的佈局。 圖2為150 nm厚度ITO中測試佈局之蝕刻圖案之實際同型 再現的顯微照片。 156025.doc •20-
Claims (1)
- 201202398 七、申請專利範圍: 1. 3. 4. -種蝕刻膏,其包含適用於包覆所含蝕刻劑之組分。 如清求項1之ϋ刻膏’其中該施用之㈣組合物之該包 覆係藉由光、熱或另—種能源之輕射誘導。 如請求項1或2之_膏’其中在該㈣組合物施用於待 敍刻表©上後誘導該包覆且同時啟純刻步驟。 如請求们至3中之一項之蝕刻膏’其令該等適用於包覆 之組分以介於約丨-70%之間的濃度存在。 5. 如請求項⑴中之-項之㈣f,其中該等適用於包覆 之組分以介於約^0%之間的濃度存在。 6. 如吻求項⑴中之—項之㈣膏,其中該等適用於包覆 之組分以介於約5_2〇%之間的濃度存在。 7· 士凊求項1至6中之-項之蝕刻膏,其包含-或多種單體 及/或—或多種交聯劑,該或該等單體及/或交聯劑係選 t下群.烯烴、二烯、乙炔、丙烯酸酯、甲基丙烯酸 0曰、丙埽Si胺、丙烯腈、乙酸乙烯醋或其他乙烯基、苯 乙稀及硫醇(二硫醇、三硫醇等),其可以原樣或以混合 物形式包含於該蝕刻膏中。 8. 9. 长項1至7中之一項之蝕刻膏,其包含與所包含之該 或°亥等單體及/或交聯劑相容之UV/熱引發劑》 種餘刻膏,其包含兩種或兩種以上相及足以穩定該兩 種或兩種以上相之濃度的界面活性劑。 10. 求項9之触刻膏,其中該界面活性劑以介於約卜 之間的濃度存在。 156025.doc 201202398 η.如明求項9或1 〇中之一項之蝕刻膏,丨中該界面活性劑 以介於約10-80%之間的濃度存在。 如4求項9至11中之—項之凝刻膏,其中該界面活性劑 以介於約15-75%之間的濃度存在。 13 · i明求項9至12中之一項之蝕刻膏,其中該界面活性劑 包含親水性部分 '親油性部分或親氟性部分中之至少一 者或其組合。 14·種钮刻膏,其包含兩種或兩種以上相、足以穩定該兩 種或兩種以上相之濃度的界面活性劑;及適用於包覆所 含蝕刻劑之組分。 15·如請求項U14中之一項之蝕刻膏,其包含足以增加該 蝕刻膏之搖溶性之濃度的無機粒子。 士凊求項1 5之钮刻膏,其中該等無機奈米粒子以卜7〇〇/〇 之濃度存在。 17^請求項15或16中之—項之钮刻膏’其中該等無機奈米 粒子以介於約1 · 5 〇 %之間的濃度存在。 月求項15至17中之-項之钱刻膏,其中該等無機奈米 粒子以介於約5-20%之間的濃度存在。 3长項15至18中之一項之蝕刻膏,其包含煙霧狀二氧 化矽、碳黑或其組合。 1如請求们至附之一項之㈣膏,其包含磷酸、氣化 鐵、草酸、酒石酸、氫I酸、硫酸、墙酸、乙酸或其組 合。 21·種钱刻石夕、二氧化石夕或氧化姻錫表面之方法,其特徵 156025.doc 201202398 在於在触刻組合物施用於該待钱刻表面上後包覆該姓刻 劑以形成凝膠。 22.如請求項21之方法,其中該蝕刻劑之該包覆係藉由光或 熱輻射誘導。 23·如請求項2丨之方法,其中該蝕刻劑之該包覆係由溶劑自 兩溶劑(或兩溶劑以上)系統之溫度誘導性移除誘導。 156025.doc
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